Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
treatise1025.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

2) Органикалық жанғыштар

3) Жоғары калориялы жанғыштар

3.2.2 Бейорганикалық жаңғыштар

  1. Калориясы жоғары металдар: магний, алюминий және олардың балқымалары; цирконий және оның балқымасы, сонымен бірге титанда да сирек қолданылады.

  2. Калориясы орташа металдар: мырыш, темір, марганец, вольфрам және сүрьме.

  3. Бейметалдар: фосфор, көміртек (күйе не болмаса ағаш көмірі түрінде), күкірт, кейде бор.

  4. Бейорганикалық қосылыстар:

    • Гидридтер – борсутектер (В10Н14) және олардың туындылары;

    • Сульфидтер – фосфордікі (P4S3), сурьменікі (Sb2 S3) және тағы басқалары;

    • Басқа да бейорганикалық қосылыстар – металдардың карбидтері, силицидтері және фосфидтері.

3.2.3 Органикалық жанғыштар

  1. Жеке көмірсутектер: бензол, толуол, нафталин және тағы басқалар;

  2. Алифаттық және карбоциклдік қатардағы көмірсутектердің қоспалары: бензин, керосин, мұнай, мазут, парафин және тағы басқалары.

  3. Көмірсулар: крахмал, қант (сүттік және қызылшалық), ағаш ұнтақтары.

  4. Басқа кластардың органикалық заттары: стеарин, уротропин, дициандиамид, тиомочевина және басқалары.

3.2.4 Жоғары калориялы жанғыштар

Жанған кезде жылуды келесі қатардағы элементтер көп бөледі: металдар – литий, берилий, магний, алюминий, титан және цирконий; бейметалдар – сутек, бор, көміртек, кремний және фосфор.

Элементтердің (қарапайым заттардың) калориялығы сипаттамалары ретінде Q1, Q2, Q3 алынады.

Q1 – 1 грамм элемент ауаның құрамындағы оттектің есебінде жанған кезде түзілетін жылу мөлшері.

,

m – оксид молекуласына кіретін атомдық элементтердің саны

A – атомдық салмақ

,

Q2 – 1 грамм оксид жанғанда түзілетін жылу мөлшері, тотықтырғыш – жанғыш қос қоспасында калориялық өлшем ретінде қолданылады.

M – молекулалық масса

Q3 – 1 грамм-атом жанғанда түзілетін жылу мөлшері, элементтің жану температурасын анықтайды.

n – оксид молекуласындағы атомдар саны.

3.4 -кесте

Кейбір оксидтердің түзілу жылулығы

Элемент

Оксид

Түзілу жылулығы, кДж

Символ

Атомдық салмақ А

Формула

Молекулалық масса, М

Металдар

Li

6,9

Li2O

30

598,6

43,53

20,1

200,9

Be

9,0

ВеО

25

594,4

66,14

23,9

297,2

Mg

24,3

MgO

40

602,8

24,7

15,1

301,4

Al

27,0

А12О3

102

1674,4

31,0

16,33

334,9

Ca

40,1

CaO

56

636,3

15,9

11,3

318,1

Ti

47,9

ТiO2

80

937,7

19,7

11,7

314,0

Zr

91,2

ZrO2

123

1088,4

12,14

8,8

364,2

Бейметалдар

H

1,0

Н2О

18

286,3 (сұйық.)

143,2

15,9

96,3

С

12,0

СО2

44

393,5

32,7

8,8

129,8

В

10,8

В2О3

70

1264,2

58,6

18,0

251,2

Si

28,1

SiO2

60

870,7

31,0

14,7

288,8

P

31,0

Р2O5

142

1536,3

24,7

10,9

217,7

Q = - H298.

Жоғары температураны жанғанда цирконий, алюминий, магний, кальций және титан көрсетеді, ал, төмен температураны сутек, көміртек, фосфор және литий көрсетеді.

Калориясы жоғары пиротехникалық жанғыш зат ретінде негізінен алюминий, магний және оның алюминиймен, мырышпен, марганецпен және циркониймен балқымалары қолданылады.

Негізгі жоғары калориялы жанғыш болып алюминий саналады себебі ол кең таралған элемент ( жер қыртысында 8,8%), екінші орында магний.

Бериллий аз таралған элемент және оның қолдануына улылығы кедергі жасайды, әсіресе майда ұнтақ күйінде. Сонымен қатар, бериллийдің қайнау температурасы жоғары (24000С), сондықтан жану кезінде булануы қиындайды.

Цирконий аз таралған және қымбат элемент. Құрамында цирконий бар пиротехникалық құрамдар жоғары жылдамдықпен жоғары температурада жанады және оттегіні аз мөлшерде талап етеді.

Ұнтақтәрізді кальцийді қолдануға оның белсенділігі кедергі тудырады – бөлме температурасында ауа және ылғалмен тез әрекеттеседі.

Пиротехникада Q4 – жанғыштың көлем бірлігінде бөлетін жылу маңызды.

3.5-кестеде кейбір жанғыштардың 1 см3 жануында бөлінетін жылу мөлшерлері келтірілген.

3.5 -кесте

Кейбір жанғыштардың 1 см3 жануында бөлінетін жылу (Q4, кДж)

Символ

Q4

Символ

Q4

Символ

Q4

Символ

Q4

Be

121,4

Zr

75,4

Nb

87,9

Та

96,3

А1

83,7

В

138,1

Мо

79,5

Zn

37,7

Mg

41,9

Si

75,4

Fe

58,6

W

87,9

Са

25,1

P

46,1

Mn

50,2

Ni

37,7

Ti

83,7

Се

46,1

Көлемдік калориялығы бойынша бірінші элемент В, Zr, Nb, Mo, Та және W көлемдік калориялығы алюминиймен салыстырмалы, бірақ магнийден жоғары.

3.6 - кестеде кейбір жанғыштармен олардың оксидтерінің физика-химиялық қасиеттері келтірілген.

Металл ұнтақтарының тұтану температурасы бөлшектердің пішіні мен өлшеміне, сонымен қатар, бөлшекті қабтайтын оксид қабықшасының сапасына тәуелді. Металл ұнтағының дисперстілігі жоғары болған сайын тұтану температурасы төмен болады.

Металдардың оттегімен тотығу мүмкіншілігі оксид қабықшасының сапасымен анықталады. Пиллинг және Бэдворстың белгілі ережесі бойынша түзілетін оксидтің көлемі оның орнын алмастыратын металдың көлемінен аз болған кезде оксид қабықшасының құрылысы борпылдақ, кеуекті болады және металды тотығудан ұзақ уақыт сақтай алмайды.

Егер оксид көлемі металл көлемінен бірлікке артық болса, онда түзілген қабықшаның құрылысы жинақы, тегіс және металды газтәрізді оттектен жақсы қорғайды, нәтижесінде металдың тотығуына ұзақ уақыт кедергі жасай алады.

Пиллинг және Бэдворс коэффициенті келесі формуламен анықталады:

MОК және DОК – молекулалық масса және оксид тығыздығы.

Aме және Dме – атомдық масса және металл тығыздығы.

n – оксид формуласындағы металл атомдарының саны.

α мәні жоғары температуралы коррозияда металл жағдайын анықтайды, егер α1 болса, металл жеңіл және жылдам коррозияға ұшырайды. Магний үшін α төмен болғандықтан, ол жоғары жылдамдықпен жанады.

3.6 - кесте